Разработка моделей и алгоритмов автоматизированного проектирования электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов биотехнических систем

• Автор: Родионов, Георгий Павлович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 182 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
1. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ БИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

1.1. Обоснование и выбор типов электродвигателей приводов биотехнических систем

1.2. Анализ и критерии оценки дестабилизирующих факторов и особенности проектирования электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов

1.3. Цель и задачи исследования

2. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПРОЦЕДУР ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫХ СИНХРОННЫХ МАШИН С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

2.1. Обобщенная модель синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов

2.2. Математические модели и критерии массогабарнтных и электрических характеристик оптимального проектирования синхронных машин с возбуждением от постоянных магнитов
2.3. Методы оптимального проектирования синхронных прецизионных машин с возбуждением от постоянных магнитов

Выводы второй главы

3. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ГОКА С ПОЛЫМ ЯКОРЕМ И ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ ПО КРИТЕРИЮ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ
3.1. Методика проектирования электродвигателей постоянного тока с полым якорем и с возбуждением от постоянных магнитов по быстродействию
3.2. Критерии оптимального проектирования электродвигателей постоянного тока с полым якорем и с возбуждением от постоянных магнитов
3.3. Оптимизация автоматизированного проектирования быстродействующих электродвигателей постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов
Выводы третьей главы
4. МЕТОДОЛОГИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИВОДОВ БИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ
4.1. Структура автоматизированной системы оптимального проектирования электродвигателей
4.2. Оптимальное распределение машинного времени автоматизированных рабочих мест при проектировании электродвигателей приводов биотехнических систем
4.3. Результаты апробации и внедрения ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В результате исследования построены алгоритм, математическая модель и оценена достоверность модели. Сформированы структуры информационных массивов определены значения константы проектирования, лимитеры проектирования СМПМ, геометрические размеры, обмоточные данные СМПМ, геометрические размеры короткозамкнутого ротора, геометрические размеры магнита, геометрические размеры статора, математическая модель СМПМ. Показано, что задача проектирования прецизионного СМПМ максимально невосприимчивого к воздействию дестабилизирующих факторов может быть сформулирована как задача нелинейного математического программирования. Критерием оптимальности здесь выступает количественный показатель степени восприимчивости двигателя к дестабилизирующим факторам, а независимыми переменными проектирования геометрические размеры и обмоточные данные машины. В заключении представлены основные результаты работы, а в приложении приведены листинги программы автоматизированного проектирования электродвигателей и акты внедрения. Современная медицина и биология широко используют измерения и различную измерительную и регистрирующую технику для решения самых разнообразных задач по исследованию организма. Необходимым условием эффективности этих исследований является оснащение лечебных и научных учреждений совершенными методами исследования и современным оборудованием. При проведении биологических и медицинских исследований используется большой арсенал методов и средств, предназначенных для измерения различных медикобиологических показателей, а также для регистрации и анализа физиологических процессов, протекающих в организме. Результаты исследований представляются в виде набора чисел и графиков, отражающих состояние биологического объекта во время проведения исследований. Приступая к изучению неизвестного объекта, исследователь стремится рассмотреть его с разных точек зрения, проанализировать с нескольких позиций. Для этого ему приходится использовать различные методы и способы получения и обработки информации от объекта, формирования информативных показателей и алгоритмов принятия решения. Так как на процесс исследования влияет большое количество трудно учитываемых факторов, то всегда необходимо оценить соответствие полученных характеристик действительному состоянию объекта исследования. При изучении биологического объекта оценка этого соответствия становится особенно важной, так как в зависимости от состояния определяется дальнейший ход исследовании, диагностики, терапевтических или хирургических воздействий . В биотехнических системах, предназначенных для поддержания физиологических условий существования организма, показатели его жизнедеятельности выступают как упреждающие, командные. В современной биологии и медицине все больше уделяется внимание автоматизации управления физиологическими функциями организма в условиях патологии и при экстремальных нагрузках, созданию биотехнических систем, представляющих совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых биологических и технических систем или объектов. Например, на борту космического корабля биотехническая система состоит из подобранного, в зависимости от назначения и продолжительности полета, биокомплекса и технических средств, обеспечивающих оптимальные условия его функционирования. ЧМС, где звеном ее является человек. При патологиях, экстренной помощи больным в реанимационных отделениях, при проведении операций используют искусственные почки, сердце и легкие, в состав которых входят автоматические регуляторы и системы управления искусственными органами жизнеобеспечения . На рис. Рис. Искусственные легкие представляют собой газообменное устройство, которое служит для насыщения крови кислородом, удаления углекислого газа и поддержания кислотнощелочного равновесия в физиологических пределах. Искусственное сердце это аппарат, состоящий из насоса, привода, передачи и нагнетающий кровь с необходимой для жизнеобеспечения объемной скоростью кровотока. Система управления обеспечивает заданные режимы работы как отдельных функциональных узлов, так и аппарата в целом.